云計(jì)算在非線性編輯網(wǎng)中的應(yīng)用研究

王志方

（北方工業(yè)大學(xué)文法學(xué)院視聽中心，北京 100144）

1 云計(jì)算在非線性編輯網(wǎng)中應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢

基于局域網(wǎng)的非線性編輯網(wǎng)通過多臺(tái)非編站點(diǎn)共享存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了多人協(xié)同工作，但是隨著網(wǎng)絡(luò)化節(jié)目生產(chǎn)制作系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，共享存儲(chǔ)式的網(wǎng)絡(luò)逐漸暴露出一些不足之處：（1）由于素材的集中存儲(chǔ)，每臺(tái)工作站會(huì)時(shí)刻訪問磁盤陣列，消耗大量陣列帶寬，在站點(diǎn)增多時(shí)編輯響應(yīng)速度明顯下降。（2）素材集中存儲(chǔ)后，磁盤陣列的故障、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的邏輯錯(cuò)誤會(huì)造成全網(wǎng)癱瘓，如短時(shí)無法恢復(fù)，對節(jié)目制作和播出存在重大安全隱患。 （3）計(jì)算資源分配不均衡，不能按需分配。由于共享存儲(chǔ)式的網(wǎng)絡(luò)存在上述不足，云計(jì)算應(yīng)用在非線性編輯網(wǎng)的模式應(yīng)運(yùn)而生，其優(yōu)勢如下：（1）云計(jì)算采用分布式文件系統(tǒng)和負(fù)載均衡服務(wù)器，資源存儲(chǔ)時(shí)文件系統(tǒng)將其保存為多份，并將其分割保存到多個(gè)服務(wù)器中，能夠滿足編輯響應(yīng)速度，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)，負(fù)載均衡服務(wù)器自動(dòng)切換，不影響節(jié)目的制作和播出 。（2）云計(jì)算能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算資源的分配 。

2 云計(jì)算在非線性編輯網(wǎng)中應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)方案

云計(jì)算在非線性編輯網(wǎng)中應(yīng)用實(shí)現(xiàn)方案如圖1所示。整個(gè)系統(tǒng)由軟件即服務(wù)層（SaaS）、平臺(tái)即服務(wù)層（PaaS）和基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層（IaaS）組成。

2.1 軟件即服務(wù)層。SaaS是一種以互聯(lián)網(wǎng)為載體，以瀏覽器為交互方式，把服務(wù)器端的程序軟件傳給遠(yuǎn)程用戶來提供軟件服務(wù)的應(yīng)用模式。本系統(tǒng)使用了前端虛擬制作的概念，即當(dāng)用戶使用低碼率副本視頻在頁面進(jìn)行編輯時(shí)，系統(tǒng)并不會(huì)針對低碼率文件進(jìn)行真實(shí)操作，而是通過 Flex技術(shù)向用戶虛擬實(shí)時(shí)呈現(xiàn)編輯效果，當(dāng)用戶進(jìn)行非線性編輯操作時(shí)，并不會(huì)對云存儲(chǔ)中的高清源文件或者其對應(yīng)的低碼率副本進(jìn)行任何修改，系統(tǒng)也不會(huì)直接生成低碼率目標(biāo)文件，而是將用戶的所有編輯信息通過 EDL 文件保存，并傳送至后臺(tái)計(jì)算機(jī)集群進(jìn)行對高清源文件進(jìn)行高速集群非編制作，生成高清目標(biāo)結(jié)果文件，最后再對高清結(jié)果文件進(jìn)行壓縮得到低碼率結(jié)果文件用于在線觀看或下一階段的虛擬編輯。

2.2 平臺(tái)即服務(wù)層。PaaS面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)者，把軟件開發(fā)、測試、部署、運(yùn)行環(huán)境通過互聯(lián)網(wǎng)提供給用戶，從而簡化應(yīng)用程序開發(fā)和部署工作。本系統(tǒng)采用了任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)和業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)平臺(tái)，任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)包括任務(wù)管理和任務(wù)調(diào)度兩大模塊，業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)包括特效業(yè)務(wù)處理、渲染業(yè)務(wù)處理、轉(zhuǎn)碼業(yè)務(wù)處理、編目業(yè)務(wù)處理、檢索業(yè)務(wù)處理和媒體存取業(yè)務(wù)處理等。其工作流程如下：用戶通過門戶網(wǎng)站向任務(wù)管理模塊發(fā)起一個(gè)任務(wù)指令，任務(wù)管理模塊通過任務(wù)調(diào)度模塊將指令發(fā)送至一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)，工作節(jié)點(diǎn)根據(jù)任務(wù)要求交給相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理模塊，業(yè)務(wù)處理模塊負(fù)責(zé)處理任務(wù)需求，將任務(wù)完成信息發(fā)送至任務(wù)管理模塊，任務(wù)管理模塊將處理結(jié)果傳送給門戶網(wǎng)站。

圖1

2.3 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層?；A(chǔ)設(shè)施資源包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源、操作系統(tǒng)和中間件等，IaaS將這些硬件和基礎(chǔ)軟件以服務(wù)的形式交付給用戶，使用戶可以在這個(gè)平臺(tái)上安裝部署各自的應(yīng)用系統(tǒng)。一個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)包含大量的云計(jì)算管理節(jié)點(diǎn)和云存儲(chǔ)管理節(jié)點(diǎn)，一個(gè)云計(jì)算管理節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)資源和虛擬操作系統(tǒng)管理多個(gè)云計(jì)算節(jié)點(diǎn)，一個(gè)云存儲(chǔ)管理節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)資源和虛擬操作系統(tǒng)管理多個(gè)云存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。云存儲(chǔ)資源負(fù)責(zé)海量多媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)的管理，為業(yè)務(wù)處理提供需要的數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)業(yè)務(wù)處理后得到的數(shù)據(jù)。云計(jì)算資源負(fù)責(zé)接收業(yè)務(wù)層下發(fā)的計(jì)算任務(wù)并進(jìn)行云計(jì)算，管理各計(jì)算節(jié)點(diǎn)，合理分配計(jì)算資源，向業(yè)務(wù)層返回計(jì)算結(jié)果。

3 云計(jì)算在非線性編輯網(wǎng)中的應(yīng)用模式

云計(jì)算在非線性編輯網(wǎng)中的應(yīng)用模式可用在非線性編輯教學(xué)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場編輯等。

對于非線性編輯教學(xué)網(wǎng)絡(luò)來說，通過應(yīng)用云編輯系統(tǒng)，可以配置少量高性能業(yè)務(wù)處理服務(wù)器，支撐大量并發(fā)的簡單編輯需求，而前端編輯站點(diǎn)可以使用配置較低的瘦客戶端，從而降低系統(tǒng)建設(shè)成本。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)需要擴(kuò)展時(shí)，通過增加前端瘦終端，實(shí)現(xiàn)低成本擴(kuò)張，而當(dāng)后臺(tái)業(yè)務(wù)處理需要增加時(shí)，直接將新的業(yè)務(wù)處理服務(wù)器并入云計(jì)算節(jié)點(diǎn)中，就可以立即為前端提供服務(wù)，整個(gè)擴(kuò)容過程無需停機(jī)。學(xué)生通過前端編輯站點(diǎn)可以從后臺(tái)渲染集群獲取到無壓縮原始畫質(zhì)的畫面用于監(jiān)看，同時(shí)當(dāng)進(jìn)行復(fù)雜效果處理時(shí)，編輯操作的實(shí)時(shí)程度遠(yuǎn)超過單機(jī)工作的效果，例如當(dāng)進(jìn)行多級(jí)顏色校正時(shí)，單機(jī)編輯很容易出現(xiàn)因處理能力不足而無法實(shí)時(shí)播放的情況。

對于現(xiàn)場編輯來說，通過廣域網(wǎng)訪問后臺(tái)集群渲染系統(tǒng)，而此時(shí)云計(jì)算渲染系統(tǒng)生成的畫面也將經(jīng)過壓縮后傳回前端，降低對網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力。此外，后臺(tái)渲染除了支持實(shí)時(shí)處理之外，也可以作為高速并行打包中心工作，在新聞成片制作完成，需要打包送演播室播出時(shí)，可以調(diào)用多臺(tái)渲染服務(wù)器的處理能力進(jìn)行超實(shí)時(shí)的快速合成，從而提高送播效率。

[1]王衛(wèi)成，王彬.全分布式非對稱的非編網(wǎng)絡(luò)[J].電視技術(shù)，2013.

[2]張進(jìn)祿.虛擬化思想在大型節(jié)目收錄系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].2012.